Shell-en-buis-warmtewisselaar: wat u moet weten

Warmtewisselaarsmaken de overdracht van energie van het ene medium naar het andere mogelijk. U kunt deze energieoverdracht gebruiken voor koel- of verwarmingsprocessen. Vandaag bespreken we belangrijke overwegingen die u moet weten bij het onderhoud van een shell-and-tube-warmtewisselaar.

Bij shell-and-tube-wisselaars zijn een aantal buizen in een shell gemonteerd. De ene vloeistof stroomt door de buizen (buiszijde) terwijl de andere over de buitenkant van de buizen stroomt (schaalzijde). Aan de schaalzijde worden schotten gebruikt om de turbulentie te vergroten, stagnatie te voorkomen en de warmteoverdrachtssnelheid te verbeteren.

Onderhoudstechnieken variëren afhankelijk van de vloeistof die in het systeem wordt gebruikt. Als er bijvoorbeeld water in een systeem zit, kunt u verschillende onderhoudstaken uitvoeren, afhankelijk van het mineraalgehalte in het water.

Vervuiling is de vijand bij veel warmtewisselaars. Als kalk de buizen begint te bedekken, daalt de efficiëntie van het apparaat dramatisch. De warmteoverdracht verslechtert naarmate de vervuiling erger wordt. Door te letten op een toename van de drukval of een afname van de prestaties van de apparatuur, kunt u vervuiling vroegtijdig opmerken.

Vervuiling kan in vele vormen voorkomen. Volgens CSI Designs vallen de meest voorkomende vormen van vervuiling en veroudering bij hygiënische verwerking in vier hoofdtypen:

• Aanzetting:de ophoping van een korst of coating van verwerkte vloeistoffen, mineralen of reinigingsmiddelen op het oppervlak van warmtewisselaaronderdelen.
• Schalen:een soort korstvorming veroorzaakt door calciumcarbonaat, calciumsulfaat en silicaten.
• sediment:is afkomstig van corrosieproducten, metaaloxiden, slib, aluminiumoxide en diatomische organismen (microalgen) en hun uitwerpselen.
• Biologische groei:Bronnen van biofouling zijn onder meer bacteriën, nematoden en protozoa."

Om de efficiëntie van het apparaat te garanderen, moeten de buizen regelmatig worden schoongemaakt. Afhankelijk van de vloeistoffen die in de shell-and-tube-warmtewisselaar worden gebruikt, kan de frequentie van deze reiniging veranderen.

Als er slijm of algen aanwezig zijn, kan het gebruik van water onder hoge druk om het weg te blazen voldoende zijn (ook wel hydroblasting genoemd). Bij grotere slibafzettingen en hardnekkigere afzettingen kan het nodig zijn een mechanische reinigingsmethode te gebruiken.

Hierbij gaat het om draadborstels of het gebruik van schrapers. U kunt "rodding" beschouwen als een vorm van reiniging van kleinere warmtewisselaars. Wanneer u een mechanische reinigingsmethode gebruikt, moet u oppassen dat u de buizen niet door overmatige kracht beschadigt.

Als de afzettingen hardnekkig zijn, gebruik dan wasmiddelen of chemische reinigingsmiddelen. Wanneer u chemicaliën gebruikt, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de chemische stof compatibel is met de buizen die u reinigt.

Na het reinigen van de buizen dient u het systeem visueel te inspecteren op tekenen van lekkage, scheuren of corrosie. Het gebruik van een kleurstof is een gebruikelijke manier om lekken in het systeem op te sporen. U kunt lekken ook opsporen door de schaalzijde van het systeem onder druk te zetten. Hierdoor wordt lucht door buizen geduwd waar lekken aanwezig zijn.

Als er opofferanodes worden gebruikt, moet u deze platen ook tijdens de visuele inspectie inspecteren. Een goede vuistregel is dat als meer dan 50% van het bord is weggevreten, je het moet vervangen.

Lekkages kunnen om verschillende redenen optreden en kruisbesmetting van vloeistoffen veroorzaken. Thermische vermoeidheid is vaak een oorzaak en gevolg van extreme temperatuurverschillen in de schaal en buizen. Hieronder vindt u enkele manieren waarop we lekken in shell-and-tube-warmtewisselaars kunnen repareren.

Reparatie van buizen en buisplaten

Wanneer de afdichting van de buis loskomt, kunt u beginnen door te proberen- de buis opnieuw op te rollen. Als dat vanwege uitzettingsbeperkingen geen optie is, kunnen kralen of lassen noodzakelijk zijn. Als er lekken worden gevonden op de buisplaat zelf, is meestal lassen nodig om het probleem op te lossen.

Buizen aansluiten

Door een slang af te sluiten, kunt u voorkomen dat lekkage de rest van het systeem aantast. Dit verandert echter wel het totale debiet en vermindert de efficiëntie van het systeem. Dit kan een goede tijdelijke oplossing zijn, maar u moet altijd proberen het gebruik van pluggen in uw systeem te beperken.

Opnieuw-slangen

Naarmate de buizen ouder worden, kan het zinvol zijn om oude buizen te verwijderen en te vervangen door nieuwe. Dit vereist echter dat het apparaat gedurende een langere periode niet beschikbaar is.

• Maak het apparaat drukloos
• Maak de headers schoon en schraap de buisplaten naar beneden
• Verwijder eventuele verstoppingen in de buizen (dit kan ook het gebruik van zuren, hogedrukwater, boorstangen, schrapers, calcietreinigers of kalkverwijderaars met zich meebrengen)
• Controleer visueel op lekken
• Pakkingen vervangen
• Controleer de nauwkeurigheid van de manometer en thermometer
• Controleer en reinig de filters, indien aanwezig.
• Controleer de bedrijfsveiligheidsvoorzieningen
• Reinig de buitenoppervlakken indien nodig
• Controleer de werking van de opvangtank
• Draai alle mechanische verbindingen vast met de aanbevolen aanhaalmomenten

Voordelen

• Goedkoop in vergelijking met platenwarmtewisselaars.
• Relatief eenvoudig ontwerp en gemakkelijk te onderhouden.
• Geschikt voor hogere drukken en temperaturen vergeleken met platenwarmtewisselaars.
• De drukval (delta P/ΔP) is kleiner dan bij een platenwarmtewisselaar.
• Gemakkelijk lekkende buizen te vinden en te isoleren.
• Buizen kunnen 'dubbelwandig' zijn om de kans te verkleinen dat de vloeistof aan de schaalzijde in de vloeistof aan de buiszijde lekt (of omgekeerd).
• Eenvoudig te installeren opofferanodes.
• Vervuilen niet zo gemakkelijk als platenwarmtewisselaars.

Nadelen

• Minder efficiënt dan platenwarmtewisselaars.
• Er is meer ruimte nodig om de buizen te openen en te verwijderen.
• De koelcapaciteit kan niet worden vergroot, maar die van een platenwarmtewisselaar wel.

Informeer naar HX-offertes

Voor meer informatie over specifieke specificaties van warmtewisselaars: neem gerust contact met ons op, en wij zullen snel op uw aanvraag reageren en snel een passend plan leveren!

E-mail:global@gneesteels.com